Note publique d'information : Cette thèse a pour objectif de quantifier l'aléa rocheux de type chute de blocs sur
une galerie pare-blocs et ainsi pouvoir intégrer cette structure dans un système de
détection et d'alerte de l'activité d'un versant rocheux. Pour ce type de problème,
les méthodes inverses peuvent permettre une caractérisation (identification et localisation)
de l'effort subi par la structure. Ces méthodes sont largement utilisées pour des
structures de type poutre et plaques sous charges dynamiques inconnues. Pour résoudre
ce genre de problème, l'une des approches les plus utilisées est de créer les fonctions
de transfert entre des points d'impact et de mesure sur la structure expérimentalement
ou numériquement, de mesurer les réponses, et de trouver la force par déconvolution
du signal. Il est connu que ce type de problème est « mal posé ». Afin d'obtenir une
solution stable ayant un sens physique, il faut généralement avoir recours à la régularisation
soit par filtrage du bruit, soit par des méthodes de régularisation classique, telle
que celle de Tikhonov. Le problème de caractérisation des impacts sur une structure
devient plus complexe lorsque la localisation du point d'impact est inconnu. Pour
résoudre ce problème, on peut utiliser une approche basée sur la minimisation d'une
fonctionnelle représentant l'erreur entre les réponses mesurées et estimées en plusieurs
points formant un quadrillage sur la structure. Dans le cas d'une structure en situation
réelle avec des conditions aux limites complexes, il est préférable d'opter pour une
approche expérimentale. Une série d'essai sur des structures simples de type poutre
et plaque permet de contrôler les paramètres influents sur la qualité de reconstruction
de l'effort. Afin de recréer les caractéristiques de la structure et son comportement,
une application de la démarche sur une dalle en béton armée s'avère la plus appropriée.
En utilisant les fonctions de transfert obtenues expérimentalement et validées numériquement,
la localisation des efforts et l'identification de leurs historiques devient possible.
Cette étude ouvre les perspectives d'étendre l'application des méthodes inverses à
la caractérisation des efforts de type souffle générés par une avalanche ou par une
explosion.
Note publique d'information : The aim of this thesis is to quantify the hazard of rock fall on a rock-shed structure,
and thus able to integrate this structure into a system of detection and warning.
For this type of problem, the inverse methods may allow a characterization (identification
and location) of the effort sustained by the structure. These methods are widely used
for structures like beams and plates under dynamic loads unknown. To resolve this
problem, one of the most used approaches is to create transfer functions between impact
point and measuring point on the structure experimentally or numerically, measure
responses, and find the force history by deconvolution of the signal. It is known
that this type of problem is "ill posed". To obtain a stable solution with physical
sense, it must generally be used to stabilize either by filtering noise, or by conventional
methods of regularization, such as that of Tikhonov. The problem of characterization
of impacts on a structure becomes more complex when the impact location is unknown.
To resolve this problem, we can use an approach based on the minimization of an objective
function representing the error between measured and estimated responses at several
points forming a grid on the structure. In the case of a real structure with complex
boundary conditions, it is preferable to opt for an experimental approach. A series
of tests on simple structures like beams and plates can control the parameters affecting
the quality of the force location and identification. To recreate the characteristics
of the structure and behavior, an application of the approach on reinforced concrete
slab is most appropriate. By using transfer functions obtained experimentally and
validated numerically, the location and identification of force history becomes possible.
This study opens perspectives to extend the application of inverse methods to characterize
the efforts of such breath generated by a flood or an explosion.